金屬泡沫: 如果它在您的汽車保險槓中，那麼每小時 30 英里的碰撞，更像是每小時 5 英里的擋泥板彎曲機

By Fouad Sabry

什麼是金屬泡沫

金屬泡沫是一種多孔結構，由具有佔大部分體積的充氣孔的固體金屬組成。孔可以被密封或相互連接。金屬泡沫的定義特徵是高孔隙率：通常只有 5-25% 的體積是基礎金屬。材料的強度是由於平方-立方定律。

您將如何受益

(I) 關於以下主題的見解和驗證：

第 1 章：金屬泡沫

第 2 章：陶瓷泡沫

第 3 章：納米泡沫

第 4 章：網狀泡沫

第 5 章：泡沫鋁三明治

第 6 章：鈦泡沫

第 7 章：材料科學

（二）回答公眾關於泡沫金屬的熱點問題。

(III) 泡沫金屬在多個領域的應用實例。

（四）17個附錄，簡述各行業266項新興技術，360度全方位了解泡沫金屬技術。

本書的讀者對象

專業人士、本科生和研究生、愛好者、業餘愛好者以及想要超越任何金屬泡沫的基本知識或信息的人。

• Language: 中文
• Publisher: 十億個知識淵博 [Chinese (Traditional)]
• Release date: Jan 27, 2022

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2 - 脈衝爆震發動機

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18 - 氣凝膠

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21 - 導電聚合物

22 - 低溫處理

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24 - 富勒烯

25 - 石墨烯

26 - 晶元實驗室

27 - 高溫超導

28 - 磁性納米顆粒

29 - 磁流變液

30 - 微流體

31 - 超流動性

32 - 超材料

33 - 金屬泡沫

34 - 多功能結構

35 - 納米材料

36 - 可程式設計物質

37 - 量子點

38 - 矽烯

39 - 高溫合金

40 - 合成鑽石

41 - 時間晶體

42 - 半透明混凝土

43 - 腦機介面

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作者系列

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2 - 自主無人機

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8 - 石墨烯

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10 - 高溫超導

11 - 磁性納米顆粒

12 - 磁流變液

13 - 微流體

14 - 超流動性

15 - 超材料

16 - 金屬泡沫

17 - 多功能結構

18 - 納米材料

19 - 可程式設計物質

20 - 量子點

21 - 矽烯

22 - 高溫合金

23 - 人造金剛石

24 - 時間晶體

25 - 半透明混凝土

神經科學中的新興技術

1 - 腦機介面

機器人技術的新興技術

1 - 群體智慧

10億知識淵博

金屬泡沫

如果它在你的汽車保險杠上，那麼每小時三十英里的碰撞，將更像是每小時五英里的擋泥板彎曲

福阿德·薩布里

版權

金屬泡沫版權所有 © 2021 由 Fouad Sabry.保留所有權利。

保留所有權利。未經作者書面許可，不得以任何形式或任何電子或機械手段（包括資訊存儲和檢索系統）複製本書的任何部分。唯一的例外是審稿人，他們可能會在評論中引用簡短的摘錄。

封面由Fouad Sabry設計。

這本書是一部虛構的作品。名稱、人物、地點和事件要麼是作者想像的產物，要麼是虛構使用的。任何與真實人物的相似之處，無論是活著的還是死去的，事件或地點都是完全巧合。

獎金

你可以給 [e-mail] 發一封電子郵件，主題是「金屬泡沫：如果它在你的汽車保險杠里，那麼每小時三十英里的碰撞，更像是每小時五英里的擋泥板彎曲」，你會收到一封電子郵件，其中包含本書的前幾章。

福阿德·薩布里

訪問1BK網站

www.1BKOfficial.org

前言

我為什麼要寫這本書？

寫這本書的故事始於1989年，當時我是高級中學的學生。

它非常類似於STEM（科學，技術，工程和數學）學校，現在在許多發達國家都可以使用。

STEM是一門課程，其基礎是以跨學科和應用的方法教育四個特定學科（科學，技術，工程和數學）的學生。該術語通常用於解決學校的教育政策或課程選擇。它對勞動力發展、國家安全關切和移民政策都有影響。

圖書館每周都有一堂課，每個學生都可以自由選擇任何書籍並閱讀1小時。該課程的目的是鼓勵學生閱讀教育課程以外的科目。

在圖書館里，當我看著書架上的書時，我注意到了巨大的書，總共5000頁，分為5個部分。書名是《技術百科全書》，它描述了我們周圍的一切，從絕對零到半導體，幾乎每一種技術，在那個時候，都是用彩色插圖和簡單的文字來解釋的。我開始閱讀百科全書，當然，我無法在每周1小時的課程中完成它。

所以，我說服父親買了這本百科全書。我父親在我生命之初為我購買了所有的技術工具，第一台計算機和第一本技術百科全書，兩者都對我自己和我的事業產生了很大的影響。

我在今年的同一個暑假里完成了整本百科全書，然後我開始看到宇宙是如何運作的，以及如何將這些知識應用於日常問題。

我對這項技術的熱情始於30年前，現在的旅程仍在繼續。

這本書是新興技術百科全書的一部分，我試圖給讀者帶來我在高中時的驚人體驗，但我對21世紀的新興技術，應用和行業解決方案更感興趣，而不是 20世紀的技術。

《新興技術百科全書》將由365本書組成，每本書將專注於一項新興技術。您可以在本書末尾的即將推出部分閱讀新興技術及其按行業分類的清單。

365本書，讓讀者有機會在一年內每天增加對一項新興技術的知識。

介紹

我是怎麼寫這本書的？

在每本《新興技術百科全書》中，我都試圖直接從人們的腦海中獲得即時的原始搜索見解，試圖回答他們關於新興技術的問題。

每天有30億次谷歌搜索，其中20%以前從未見過。它們就像是人們思想的直接線。

有時是「如何清除卡紙」。其他時候，這是他們唯一敢與谷歌分享的痛苦恐懼和秘密渴望。

在我追求發現關於「金屬泡沫」的內容創意的未開發金礦的過程中，我使用許多工具來收聽來自Google等搜尋引擎的自動完成數據，然後快速找出每個有用的短語和問題，人們正在詢問關鍵字「金屬泡沫」。。

它是人們洞察的金礦，我可以用它來創造新鮮、超有用的內容、產品和服務。善良的人，像你一樣，真的想要。

人搜索是有史以來收集到的關於人類心理的最重要的數據集。因此，這本書是一個活生生的產品，並且不斷更新越來越多的關於金屬泡沫的新問題的答案，人們問，就像你我一樣，想知道這個新興技術，並希望瞭解更多有關它的資訊。

寫這本書的方法是更深入地了解人們如何圍繞「金屬泡沫」進行搜索，揭示我不一定會想到的問題和疑問，並用超級簡單易懂的單詞回答這些問題，並以直接的方式流覽這本書。

因此，在寫這本書時，我確保它盡可能地優化和有針對性。本書的目的是幫助人們進一步瞭解和增長他們對「金屬泡沫」的瞭解。我試圖盡可能密切地回答人們的問題，並展示更多。

這是一種奇妙的，美麗的方式，可以探索人們提出的問題和問題並直接回答它們，併為本書的內容添加洞察力，驗證和創造力 - 甚至是推銷和建議。這本書揭示了豐富的，不那麼擁擠的，有時令人驚訝的研究需求領域，否則我將無法觸及。毫無疑問，在使用這種方法閱讀本書后，有望增加潛在讀者的思想知識。

我採用了一種獨特的方法，使本書的內容始終保持新鮮。這種方法取決於通過使用搜索傾聽工具來傾聽人們的思想。這種方法説明我：

準確地與讀者見面，這樣我就可以創建相關的內容，引起共鳴，並推動對主題的更多理解。

保持我的手指緊緊抓住脈搏，這樣當人們以新的方式談論這項新興技術時，我就可以獲得更新，並監控隨時間的變化趨勢。

發現隱藏的問題寶藏需要有關新興技術的答案，以發現意想不到的見解和隱藏的利基，從而提高內容的相關性並賦予其勝利優勢。

不要再把時間浪費在直覺上，不要猜測讀者想要的內容，用人們需要的東西填滿書的內容，告別基於猜測的無窮無盡的內容創意。

做出可靠的決策，減少風險，讓前排座位即時瞭解人們想要閱讀和想知道的內容，並使用搜索數據做出大膽的決定，包括哪些主題和要排除哪些主題。

簡化我的內容製作以識別內容創意，而無需手動篩選個人意見，從而節省數天甚至數周的時間。

通過回答他們的問題，幫助人們以直接的方式增加他們的知識，這真是太好了。

我認為這本書的寫作方法是獨一無二的，因為它整理並跟蹤讀者在搜尋引擎上提出的重要問題。

確認

寫一本書比我想像的更難，比我想像的更有收穫。如果沒有著名研究人員完成的工作，這一切都是不可能的，我要感謝他們為增加公眾對這項新興技術的瞭解所做的努力。

奉獻

對於開悟者，那些看待事物不同，並希望世界變得更好的人 - 他們不喜歡現狀或現有狀態。你可以過多地不同意他們，你可以與他們爭論得更多，但你不能忽視他們，你不能低估他們，因為他們總是會改變事情......他們推動人類前進，雖然有些人可能認為他們是瘋狂的人或業餘愛好者，但其他人認為天才和創新者，因為那些足夠開明的人認為他們可以改變世界，是那些這樣做的人，並帶領人們走向啟蒙。

碑文

金屬泡沫是由固體金屬組成的細胞結構，其充滿氣體的孔隙佔體積的很大一部分。孔隙可以密封或相互連接。金屬泡沫的定義特性是高孔隙率：通常只有5-25%的體積是賤金屬。材料的強度是由於平方立方定律。

目錄

金屬泡沫

作者的其他書籍

作者系列

金屬泡沫

版權

獎金

前言

介紹

確認

奉獻

碑文

目錄

第1章 金屬泡沫

第2章 陶瓷泡沫

第3章 奈米泡沫

第4章 網紋泡沫

第5章 鋁泡沫三明治

第6章 泡沫鈦

第7章 材料科學

結語

關於作者

即將推出

附錄：各行業的新興技術

第1章 金屬泡沫

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發泡鋁

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普通發泡鋁

金屬泡沫是由固體金屬（通常是鋁）製成的蜂窩結構，具有充氣孔，佔體積的很大一部分。毛孔可能是密封的（閉孔泡沫）或連接的（開孔泡沫）（開孔泡沫）。金屬泡沫的特點是其極端 的孔隙率：賤金屬僅佔體積的5-25%。平方-立方定律負責材料的強度。

金屬泡沫通常保持其某些源材料的物理特性。不易燃的金屬泡沫保持不易燃，在大多數情況下，可以作為基本材料回收利用。它具有相似的熱膨脹係數，但其導熱係數可能會降低。

定義

開孔

開孔金屬泡沫

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開孔金屬泡沫上流體流動和傳熱的CFD（數值類比）

熱交換器（緊湊型電子冷卻，冷凍劑罐，PCM熱交換器），能量吸收，流動擴散和輕質光學器件都可以從開孔金屬泡沫（也稱為金屬海綿）中受益。這種材料的高成本通常將其使用限制在先進技術，飛機和製造中。

在化學工業中，其孔數小於獨立可見的細小尺度開孔泡沫被用作高溫篩檢程式。

金屬泡沫用於小型熱交換器，以改善傳熱，同時降低壓力。然而，它們的就業可以大大減少物理尺寸和製造成本。這些材料的大多數模型都利用了理想化和周期性結構，以及平均宏觀特徵。

金屬海綿每單位重量的表面積非常大，催化劑，如鈀黑，鉑海綿和海綿鎳，經常被生產成金屬海綿。鋯和鈀氫化物等金屬被比喻性地稱為「金屬海綿」，儘管這個短語指的是它們附著在氫上的能力，而不是它們的物理結構。

閉孔

Meller最初於1926年在法國專利中披露了閉孔金屬泡沫，其中建議通過惰性氣體注入或發泡劑對輕金屬進行發泡。本傑明·索斯尼克（Benjamin Sosnik）使用汞蒸氣生產液態鋁，於1948年和1951年獲得了兩項海綿狀金屬專利。

Bjorksten Research Laboratories的John C. Elliott於1956年發明了閉孔金屬泡沫。儘管第一批原型車在20世紀50年代問世，但日本公司Shinko Wire於1990年代開始商業化生產。閉孔金屬泡沫通常用作衝擊吸收材料，類似於自行車頭盔中的聚合物泡沫，但用於較大的衝擊載荷。與許多聚合物泡沫不同，金屬泡沫在撞擊后保持變形狀態，因此只能變形一次。它們很輕（通常是相同無孔合金密度的10-25%，最常見的是鋁的密度）和剛性，通常推薦作為輕質結構材料。然而，它們並不經常用於這一目的。

閉孔泡沫具有與其他金屬泡沫相同的耐火性和回收潛力，但它們也漂浮在水中。

隨機泡沫

當泡沫的孔隙率分佈是隨機的時，它被稱為隨機的。由於製造工藝，大多數泡沫都是隨機的：

液體或固體（粉末）金屬發泡

氣相沉積（隨機基質上的 CVD）

直接或間接隨機鑄造含有珠子或基質的模具

普通泡沫

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通過直接成型，CTIF工藝製造常規金屬泡沫的工藝

當訂購泡沫的結構時，它 被認為是規則的 。製造孔隙開闊的常規泡沫的一個工藝是直接成型。金屬泡沫也可以通過選擇性鐳射熔化（SLM）等添加劑程序製造。

鑄造芯可以由板製成。每個應用都需要一個獨特的形狀。這種生產方法產生完美泡沫，之所以這樣稱呼，是因為它遵循高原的原理，並具有截斷的八面體開爾文細胞（體心立方體結構）形狀的導電孔。

ll（類似於Weaire-Phelan 結構的結構 ）

製造業

開單元

鑄造或粉末冶金用於製造開孔泡沫。粉末方法採用「空間支架」，顧名思義，它佔據了孔隙空間和通道。泡沫是在鑄造方法中用開孔聚氨酯泡沫骨架鑄造的。

閉孔

在大多數情況下，泡沫是通過注入氣體或將發泡成分混合到熔融金屬中而產生的。通過在物質中產生氣泡，可以對熔體進行發泡。通常，熔融金屬氣泡在高密度液體中具有高度浮力，並迅速上升到表面。這種上升可以通過增加熔融金屬的粘度來降低，這可以通過添加陶瓷粉末或合金元素在熔體中產生穩定顆粒或其他方式來實現。金屬熔體可以通過三種不同的方式發泡：

通過從外部來源向液態金屬注入氣體;

通過將氣體引入液體併產生氣體生產 - 使用熔融金屬釋放發泡 劑;

通過引起先前溶解在熔融金屬中的氣體的沉澱。

為了穩定熔融金屬氣泡，需要高溫發泡劑（納米或微米大小的固體顆粒）。孔或細胞的大小通常為1至8毫米。當使用發泡劑或發泡劑時，它們在熔化之前與粉末金屬混合。這就是發泡的所謂「粉末路線」，它可能是最成熟的（從工業角度來看）。在金屬（例如鋁）粉末和發泡劑（例如TiH2）混合后，它們被壓縮成緻密的固體前體，該前體可以以坯料，片材或電線的形式提供。前體的生產可以通過材料成型工藝的組合來完成，例如粉末壓制，擠出（直接或順應）和平軋。

複合金屬泡沫

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